DE102013205574B4 - HANDLING LARGE FORMAT CELLS FOR QUICK ASSEMBLY - Google Patents

HANDLING LARGE FORMAT CELLS FOR QUICK ASSEMBLY Download PDF

Info

Publication number
DE102013205574B4
DE102013205574B4 DE102013205574.9A DE102013205574A DE102013205574B4 DE 102013205574 B4 DE102013205574 B4 DE 102013205574B4 DE 102013205574 A DE102013205574 A DE 102013205574A DE 102013205574 B4 DE102013205574 B4 DE 102013205574B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cell
stack
conveyor
orientation
cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102013205574.9A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102013205574A1 (en
Inventor
Raymond D. Turner III.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102013205574A1 publication Critical patent/DE102013205574A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102013205574B4 publication Critical patent/DE102013205574B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404Machines for assembling batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0481Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/049Processes for forming or storing electrodes in the battery container
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49004Electrical device making including measuring or testing of device or component part
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49108Electric battery cell making
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53022Means to assemble or disassemble with means to test work or product
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53135Storage cell or battery

Abstract

Verfahren zum Zusammenbauen von Batteriesatzkomponenten, wobei das Verfahren umfasst, dass:eine im Wesentlichen ebene Batteriezelle (100) und eine im Wesentlichen ebene Kühlrippe (102) kombiniert werden, so dass ein zugewandt benachbarter Kontakt dazwischen hergestellt wird;die Zellen- und Rippenkombination von einer Orientierung, in welcher der zugewandt benachbarte Kontakt in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene liegt, in eine Orientierung befördert wird, in welcher der zugewandt benachbarte Kontakt in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene liegt;eine Vielzahl der im Wesentlichen vertikalen Zellen- und Rippenkombinationen zwischen einer Vielzahl von Endplatten (104) entlang einer Achse ausgerichtet wird, die im Wesentlichen normal zu einer ebenen Dimension steht, welche durch den zugewandt benachbarten Kontakt definiert ist, um dadurch einen Stapel zu definieren;der Stapel entlang der im Wesentlichen normalen Achse zusammengedrückt wird;zumindest ein Abschnitt des Stapels in einer tragenden Struktur umschlossen wird; undder Stapel mit einem elektrischen Stromkreis verbunden wird, so dass dadurch ein zusammengebautes Modul gebildet wird,wobei das Befördern umfasst, dass:eine erste Vielzahl der im Wesentlichen vertikalen Zellen- und Rippenkombination, die mit elektrischen Kontaktfahnen in einer ersten Position orientiert ist, entlang einer ersten Fördereinrichtung (1110A) befördert wird;eine zweite Vielzahl der im Wesentlichen vertikalen Zellen- und Rippenkombination, die mit elektrischen Kontaktfahnen in einer zweiten Position orientiert ist, entlang einer zweiten Fördereinrichtung (1110B) befördert wird; undzumindest eine im Wesentlichen feststehende Führung (1140) verwendet wird, um die erste und die zweite Vielzahl der im Wesentlichen vertikalen Zellen- und Rippenkombinationen alternierend zu vermischen.A method of assembling battery pack components, the method comprising: combining a substantially planar battery cell (100) and a substantially planar cooling fin (102) such that face-to-face contact is made therebetween; the cell and fin combination of one Orientation in which the facing adjacent contact lies in a substantially horizontal plane is conveyed to an orientation in which the facing adjacent contact lies in a substantially vertical plane; a plurality of the substantially vertical cell and rib combinations between a plurality of End plates (104) are aligned along an axis substantially normal to a planar dimension defined by the facing adjacent contact to thereby define a stack; the stack is compressed along the substantially normal axis; at least a portion of the stack into a r load-bearing structure is enclosed; andconnecting the stack to an electrical circuit thereby forming an assembled module, wherein conveying comprises: a first plurality of the substantially vertical cell and fin combinations oriented with electrical tabs in a first position along a conveying a first conveyor (1110A); conveying a second plurality of said substantially vertical cell and rib combination oriented with electrical tabs in a second position along a second conveyor (1110B); and at least one substantially fixed guide (1140) is used to alternately intermix the first and second plurality of substantially vertical cell and rib combinations.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Diese Erfindung betrifft allgemein eine Möglichkeit zur Verbesserung der Fertigung von einzelnen Batteriezellen zu zusammengebauten Modulen und im Spezielleren den Zusammenbau solcher Batteriemodule in einem Durchlaufverfahren.This invention relates generally to a way of improving the manufacture of individual battery cells into assembled modules and, more particularly, to the assembly of such battery modules in a continuous process.

Der steigende Bedarf, die Fahrzeugkraftstoffökonomie zu verbessern und Fahrzeugemissionen zu reduzieren, hat zu der Entwicklung von sowohl Hybridfahrzeugen als auch reinen Elektrofahrzeugen geführt. Reine Elektrofahrzeuge können von einem Batteriesatz (der aus vielen kleineren Modulen oder Zellen besteht) betrieben werden, während Hybridfahrzeuge zwei oder mehr Energiequellen wie z. B. einen Benzinmotor (auch als ein Verbrennungsmotor bezeichnet), der entweder als eine Unterstützung für oder in Zusammenwirken mit einem Batteriesatz verwendet wird, umfassen. Derzeit sind zwei verbreitete Versionen von Hybridfahrzeugen in Verwendung. In einer ersten Version (bekannt als eine Ladung verbrauchende Hybridarchitektur) kann die Batterie von einem herkömmlichen Stromnetz wie z. B. einer 120 V-Wechselstrom- oder 240 V-Wechselstromleitung geladen werden. In einer zweiten Version (als ladungserhaltende Hybridarchitektur bekannt) empfängt die Batterie ihre gesamte elektrische Ladung von einem oder beiden von dem Verbrennungsmotor und einer Nutzbremsung. In einer Form jeder Version besteht der Satz aus vielen Modulen, die wiederum aus vielen einzelnen Zellen gebildet sind.The increasing need to improve vehicle fuel economy and reduce vehicle emissions has led to the development of both hybrid vehicles and all-electric vehicles. All-electric vehicles can run from one set of batteries (made up of many smaller modules or cells), while hybrid vehicles can run two or more energy sources such as A gasoline engine (also referred to as an internal combustion engine) which is used either as an aid to or in conjunction with a battery pack. Two popular versions of hybrid vehicles are currently in use. In a first version (known as a charge-consuming hybrid architecture) the battery can be powered from a conventional power grid such as B. a 120 V AC or 240 V AC line can be charged. In a second version (known as a charge sustaining hybrid architecture) the battery receives all of its electrical charge from either or both of the internal combustion engine and regenerative braking. In one form of each version, the set consists of many modules, which in turn are made up of many individual cells.

Typischerweise weisen die einzelnen Zellen, die ein Modul bilden, eine allgemein ebene (oder prismatische) Struktur auf, die alternierende Stapel von plattenartigen positiven und negativen Elektroden umfasst, welche einen ähnlich geformten elektrolytischen Separator aufweisen, der zwischen jedem positiven und negativen Elektrodenpaar angeordnet ist; diese Separatoren werden verwendet, um einen physikalischen Kontakt zwischen den positiven Elektroden und den negativen Elektroden innerhalb jeder Zelle zu verhindern, während ein Ionentransport zwischen diesen ermöglicht wird. In einer Form sind die Separatoren ausgestaltet, um den flüssigen Elektrolyt der Zelle zu absorbieren. Oft werden auch Kühlmerkmale verwendet, um die von den verschiedenen einzelnen Zellen während der Lade- und Entladeaktivitäten in Verbindung mit dem Batteriebetrieb erzeugte Wärme weg zu befördern; in einer Form können solche Kühlmerkmale aus einer noch anderen, allgemein ebenen, plattenförmigen Vorrichtung gebildet sein, die zwischen den verschiedenen Zellen als Teil der gestapelten Anordnung der Komponenten hinzugefügt sein können, die das Modul bilden. Von einer Umfangskante jeder Zelle erstrecken sich Verbindungsfahnen weg, um eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen den Elektroden der einzelnen Batteriezellen zuzulassen. Im Allgemeinen ist eine korrekte Ausrichtung der verschiedenen Kontaktfahnen erforderlich, um einen geringen elektrischen Widerstand zu Sammelschienen oder ähnliche Leitern sicherzustellen, wie auch für eine robuste mechanische Verbindungsfähigkeit. Diese prismenförmigen Zellen weisen üblicherweise ein weiches flexibles Gehäuse („Beutelzellen“ genannt) oder ein hartes Gehäuse („Dosenzellen“ genannt) auf. Abhängig von der Anwendung können die einzelnen Batteriezellen in Reihe, parallel oder Kombinationen davon angeordnet sein, um die erwünschte Spannung und Kapazität zu produzieren. Es können verschiedene Rahmen, Batterietröge, Abdeckungen und ähnliche Strukturen umfasst sein, um eine Unterstützung für die verschiedenen Zellen, Module und Sätze bereitzustellen und als solche dabei zu helfen, eine größere Anordnung solcher Zellen, Module oder Sätze zu definieren.Typically, the individual cells that make up a module have a generally planar (or prismatic) structure that includes alternating stacks of plate-like positive and negative electrodes having a similarly shaped electrolytic separator positioned between each positive and negative electrode pair; these separators are used to prevent physical contact between the positive electrodes and the negative electrodes within each cell while allowing ion transport between them. In one form, the separators are designed to absorb the cell's liquid electrolyte. Cooling features are also often used to carry away the heat generated by the various individual cells during charging and discharging activities associated with battery operation; in one form, such cooling features can be formed from yet another generally planar, plate-like device that can be added between the various cells as part of the stacked arrangement of components that make up the module. Connection tabs extend from a peripheral edge of each cell to allow a mechanical and electrical connection between the electrodes of the individual battery cells. In general, correct alignment of the various contact lugs is necessary to ensure low electrical resistance to busbars or similar conductors, as well as for robust mechanical connectivity. These prism-shaped cells usually have a soft, flexible housing (called “bag cells”) or a hard housing (called “can cells”). Depending on the application, the individual battery cells can be arranged in series, parallel, or combinations thereof to produce the desired voltage and capacity. Various frames, battery trays, covers, and similar structures may be included to provide support for the various cells, modules, and sets and, as such, to help define a larger array of such cells, modules, or sets.

Die derzeitige allgemeine Praxis zur Handhabung von Zellen während des Zusammenbaus ist die Verwendung eigenständiger Träger. Es ist bekannt, eine Batteriemodulanordnung in einer Form durch ein Roboter-„Aufnahme- und Ablege“-System zu fertigen. Solche Ansätze entfernen die Zellen aus der Versandverpackung, transportieren die Zelle über eine Fördereinrichtung zu einem ersten Prozessschritt (typischerweise in der Form einer elektrischen Verifizierung) und transportieren sie dann über die Aufnahme und Ablage zu dem Hochpräzisionsträger. Solche Ansätze sind zweckmäßig für den Zusammenbau von geschichteten Zellen mit engen Ablegetoleranzanforderungen wie auch für solche mit speziellen Handhabungserfordernissen. Während dieses Verfahren wirksam für den Schutz der Zelle während des Zusammenbauarbeitsschrittes ist, führt es auch zu einer kostspieligen Werkzeugbestückung und verschwendeter Zusammenbauzeit, um den Träger in Position anzuordnen, das Teil für den spezifischen Stationsarbeitsschritt zu entfernen und dann das Teil zu dem Träger zurückzubringen, um es zu dem nächsten Arbeitsschritt zu bewegen. Dies bringt wiederum den Zwang mit sich, dass die Verpackungs- und Werkzeugbestückungs-Arbeitsschritte komplexer und kostspieliger werden.Current general practice for handling cells during assembly is to use self-contained carriers. It is known to manufacture a battery module assembly in a mold using a robotic “pick and place” system. Such approaches remove the cells from the shipping packaging, transport the cell via a conveyor to a first process step (typically in the form of electrical verification) and then transport them to the high-precision carrier via the receptacle and tray. Such approaches are useful for the assembly of layered cells with tight placement tolerance requirements as well as those with special handling requirements. While this method is effective in protecting the cell during the assembly operation, it also results in costly tooling and wasted assembly time to position the carrier, remove the part for the specific station operation, and then return the part to the carrier for move it to the next step. This in turn brings with it the necessity that the packaging and tooling work steps become more complex and expensive.

Aus DE 10 2011 106 690 A1 sind Batteriesätze bekannt, bei denen eine im Wesentlichen ebene Batteriezelle mit einer im Wesentlichen ebenen Kühlrippe kombiniert ist, und eine Vielzahl von Zellen- und Rippenkombinationen zwischen Endplatten gestapelt sind.Out DE 10 2011 106 690 A1 Battery packs are known in which a substantially planar battery cell is combined with a substantially planar cooling fin, and a plurality of cell and fin combinations are stacked between end plates.

In US 2006/ 0 255 533 A1 wird eine Maschine zur Stapelbildung von Batterieplatten beschrieben. Die einzelnen Platten werden über Förderbänder zu einem Stapel gestapelt, wobei die Platten von einer horizontalen Orientierung in eine vertikale Orientierung überführt werden.In US 2006/0 255 533 A1 a machine for stacking battery plates is described. The individual panels are stacked in a stack via conveyor belts, with the panels from one horizontal orientation can be converted into a vertical orientation.

Weitere Verfahren und Vorrichtungen zur Stapelung von Batterieplatten sind in US 4 824 307 A , DE 36 22 169 A1 und US 5 820 335 A offenbart.Further methods and devices for stacking battery plates are disclosed in US Pat U.S. 4,824,307 A , DE 36 22 169 A1 and U.S. 5,820,335 A disclosed.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Zusammenbauen von Batteriesatzkomponenten und ein entsprechendes System anzugeben, welche eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit aufweisen.It is the object of the invention to provide an improved method for assembling battery pack components and a corresponding system which have a high operating speed.

Die Lösung erfolgt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 5.The solution is provided by a method with the features of claim 1 and a system with the features of claim 5.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Zusammenbau von Batteriesatzkomponenten zu einer Batteriemodulanordnung offenbart. Das Verfahren umfasst, dass eine im Wesentlichen ebene Batteriezelle und eine im Wesentlichen ebene Kühlrippe kombiniert werden, so dass sie miteinander entlang einer gemeinsamen Fläche in Kontakt stehen. Daraus wird die Zellen- und Rippenkombination neu orientiert, so dass dieser zugewandt benachbarte Kontakt von sich in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene auf dem Fördermechanismus befindend dazu übergeht, sich in einer vertikalen Ebene zu befinden, wonach viele der nun vertikal orientierten Kombinationen zwischen Endplatten entlang einer Längsachse ausgerichtet sind, welche durch den Fördermechanismus gebildet ist. Sobald diese Ausrichtung abgeschlossen ist, wird der aus vielen ausgerichteten Zellen- und Rippenkombinationen und Endplatten gebildete Stapel entlang der Achse zusammengedrückt, die im Wesentlichen normal zu der ebenen Grenzfläche zwischen den Zellen und den Rippen steht; diese im Wesentlichen Normale liegt bevorzugt in derselben Längsachse, die durch den Fördermechanismus gebildet ist. Sobald die Zellen und die zugehörigen Komponenten (wie z. B. Kühlrippen, Endplatten oder dergleichen), welche den Stapel bilden, richtig zusammengedrückt wurden, wird zumindest ein Abschnitt des Stapels innerhalb einer geeigneten tragenden Struktur umschlossen und dann mit einer oder mehreren elektrischen Stromkreiskomponenten verbunden, um ein zusammengebautes Modul zu bilden. Das System, welches zum Befördern und Stapeln verwendet wird, bildet ein integriertes Ganzes, welches aus einer feststehenden, mit Nocken versehenen Struktur (hierin auch als ein Nocken bezeichnet), Rollen, Hebevorrichtungen und einem Förderband gebildet wird. Wenn sich ein Band oder eine ähnliche allgemein ebene Förderfläche bewegt, ändert das Nockenprofil die Zellenorientierung für den nächsten Arbeitsschritt. Die Vorteile des Systems der vorliegenden Erfindung umfassen geringe Kosten, einen schnelleren Zusammenbau von Batteriemodulen und Batteriesätzen durch Eliminieren der Notwendigkeit einer hoch präzisen Verpackung und Werkzeugbestückung. Des Weiteren begünstigt das System reduzierte Einzelteilkosten, indem eine größere Maßabweichung als von einem herkömmlichen „Aufnahme- und Ablege“-System zugelassen wird.According to one aspect of the present invention, a method for assembling battery pack components into a battery module arrangement is disclosed. The method includes combining a substantially planar battery cell and a substantially planar cooling fin so that they are in contact with one another along a common surface. From this, the cell and rib combination is reoriented so that this facing adjacent contact goes from being in a substantially horizontal plane on the conveyor mechanism to being in a vertical plane, after which many of the now vertically oriented combinations between end plates along a Are aligned longitudinal axis, which is formed by the conveyor mechanism. Once this alignment is complete, the stack formed from the multiple aligned cell and rib combinations and end plates is compressed along the axis which is substantially normal to the planar interface between the cells and the ribs; this essentially normal lies preferably in the same longitudinal axis which is formed by the conveying mechanism. Once the cells and associated components (such as cooling fins, end plates, or the like) making up the stack have been properly compressed, at least a portion of the stack is enclosed within a suitable supporting structure and then connected to one or more electrical circuit components to form an assembled module. The system used for conveying and stacking forms an integrated whole which is formed from a fixed, camed structure (also referred to herein as a cam), rollers, hoists and a conveyor belt. When a belt or similar generally flat conveyor surface moves, the cam profile changes the cell orientation for the next work step. The advantages of the system of the present invention include lower cost, faster assembly of battery modules and battery packs by eliminating the need for high precision packaging and tooling. Furthermore, the system favors reduced individual part costs by allowing a larger dimensional deviation than a conventional “pick and place” system.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Stapeln einzelner Zellen eines größeren Batteriemoduls oder Batteriesatzes offenbart. Das Verfahren umfasst, dass eine erste und eine zweite im Wesentlichen ebene Batteriezelle und eine jeweilige erste und zweite im Wesentlichen ebene Kühlrippe kombiniert werden, so dass ein zugewandt benachbarter Kontakt dazwischen hergestellt wird. Die positiven und negativen Kontaktfahnen, die sich von den Kanten der Zellen der ersten Zellen- und Rippenkombination weg erstrecken, bilden ein Kontaktfahnenpaar, das eine erste Kontaktfahnenorientierung definiert, während jene, die sich von den Kanten der Zellen der zweiten Zellen- und Rippenkombination weg erstrecken, ein Kontaktfahnenpaar bilden, das eine zweite Kontaktfahnenorientierung definiert. Die beiden Zellen- und Rippenkombinationen werden in einer Weise befördert, um die von einer im Wesentlichen horizontalen Ebene in eine im Wesentlichen vertikale Ebene zu ändern; sobald sie sich in der allgemein vertikalen Orientierung befinden, werden sie in einer alternierenden (d. h. beabstandeten) Anordnung entlang des Fördermechanismus (bei Bedarf zusätzlich zu Endplatten) angeordnet. Von hier können sie auf einem Auslaufträger oder einem/r ähnlichen Aufnahmewerkzeug oder -plattform für ein Zusammendrücken oder andere nachfolgende Schritte gestapelt werden.According to another aspect of the present invention, a method of stacking individual cells of a larger battery module or battery pack is disclosed. The method includes combining first and second substantially planar battery cells and respective first and second substantially planar cooling ribs such that face-to-face contact is made therebetween. The positive and negative tabs that extend from the edges of the cells of the first combination of cells and ribs form a tab pair that define a first tab orientation, while those that extend from the edges of the cells of the second combination of cells and ribs , form a tab pair that defines a second tab orientation. The two cell and rib combinations are conveyed in a manner to change that from a substantially horizontal plane to a substantially vertical plane; once in the generally vertical orientation, they are placed in an alternating (i.e., spaced apart) arrangement along the conveyor mechanism (in addition to end plates if necessary). From here they can be stacked on a discharge carrier or similar pickup tool or platform for compression or other subsequent steps.

Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Zusammenbauen eines Batteriemoduls offenbart. Das System umfasst eine Fördereinrichtung, die aus zumindest zwei Förderbändern gebildet ist, so dass eine erste Zellen- und Rippenkombination (mit einer speziellen Orientierung der positiven zu den negativen Kontaktfahnen) entlang eines ersten der Förderbänder befördert wird, während eine zweite Zellen- und Rippenkombination, die eine andere spezielle Orientierung der positiven zu den negativen Kontaktfahnen definiert, entlang eines zweiten der Förderbänder befördert wird. Eine Vielzahl von Hebeeinrichtungen kann dabei helfen, die Orientierung einer oder mehrerer der Zellen- und Rippenkombinationen entlang eines jeden von dem ersten und dem zweiten Förderband zu verstellen; diese Hebeeinrichtungen werden durch die Wirkung eines oder mehrerer Nocken entlang einer im Wesentlichen vertikalen Richtung bewegt, so dass Öffnungen oder ähnliche Leerräume in den Förderbändern gestatten, dass die Hebeeinrichtungen gegen eine Kante (bevorzugt - aber nicht unbedingt - die Vorderkante) des Kontakts drücken, um eine Änderung der Orientierung der Zellen- und Rippenkombination zu bewirken. Eine im Wesentlichen feststehende Führung wirkt mit einem oder mehreren Förderbändern zusammen, um eine alternierend ausgerichtete Anordnung der ersten und zweiten Zellen- und Rippenkombinationen (die sich in ihrer im Wesentlichen vertikalen Orientierung befinden) zu einem Stapel zu begünstigen. Es sind auch zusätzliche Vorrichtungen zum Aufnehmen und Zusammendrücken des Stapels wie auch eine Vorrichtung zum Anordnen einer tragenden Struktur auf dem Stapel, während sich der Stapel in seinem zusammengedrückten Zustand befindet, als Teil des Systems umfasst, während auch eine Vorrichtung zum Befestigen zumindest einer elektrischen Komponente an dem unterstützten Stapel umfasst ist. In einer anderen Form sind die Fördereinrichtungen, Nocken, Hebevorrichtungen und Führungen als ein Stapelsystem zur Verwendung bei der Bereitstellung der alternierenden Ausrichtung der ersten und zweiten Zellen/Rippenkombinationen (zusammen mit den entsprechenden Endplatten und Hilfsstrukturen) in die gewünschte gestapelte Beziehung ausgestaltet.In accordance with yet another aspect of the present invention, a system for assembling a battery module is disclosed. The system comprises a conveyor device which is formed from at least two conveyor belts, so that a first combination of cells and ribs (with a specific orientation of the positive to the negative contact lugs) is conveyed along a first of the conveyor belts, while a second combination of cells and ribs, which defines another specific orientation of the positive to the negative contact lugs, is conveyed along a second of the conveyor belts. A variety of lifters can help adjust the orientation of one or more of the cell and rib combinations along each of the first and second conveyor belts; these lifting devices are moved along a substantially vertical direction by the action of one or more cams, so that openings or similar empty spaces in the conveyor belts allow the lifting devices Press against an edge (preferably, but not necessarily, the leading edge) of the contact to change the orientation of the cell and rib combination. A substantially fixed guide cooperates with one or more conveyor belts to promote an alternately aligned arrangement of the first and second cell and rib combinations (which are in their substantially vertical orientation) into a stack. Additional devices for picking up and compressing the stack are also included as part of the system, as well as a device for placing a supporting structure on the stack while the stack is in its compressed state, while also including a device for securing at least one electrical component is included on the supported stack. In another form, the conveyors, cams, lifts and guides are configured as a stacking system for use in providing the alternating orientation of the first and second cell / fin combinations (along with the corresponding end plates and auxiliary structures) into the desired stacked relationship.

FigurenlisteFigure list

Die nachfolgende detaillierte Beschreibung spezifischer Ausführungsformen ist am besten beim Lesen in Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungen verständlich, in denen gleiche Strukturen mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und in denen:

  • 1 ein fiktives Fahrzeugantriebssystem in der Form eines Batteriesatzes zeigt;
  • 2 in getrennter Form verschiedene Batteriekomponenten zeigt, die in dem Batteriesatz von 1 verwendet werden;
  • 3 einen Verfahrensfluss zeigt, der verwendet wird, um ein Batteriemodul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zu produzieren;
  • 4 einen ersten Abschnitt des Stapelarbeitsschritts von 3 zeigt;
  • 5 einen zweiten Abschnitt des Stapelarbeitsschritts von 3 zeigt; und
  • 6 das Entfernen der Komponenten von der Förderlinie zum Beenden des Modulstapel-Arbeitsschritts zeigt.
The following detailed description of specific embodiments is best understood by reading in conjunction with the following drawings, in which like structures are designated by like reference numerals and in which:
  • 1 Figure 3 shows a fictional vehicle propulsion system in the form of a battery pack;
  • 2 shows in separate form various battery components included in the battery pack of FIG 1 be used;
  • 3 Figure 10 shows a process flow used to produce a battery module in accordance with an aspect of the present invention;
  • 4th a first portion of the batch operation of 3 shows;
  • 5 a second portion of the batch operation of 3 shows; and
  • 6th shows the removal of the components from the conveyor line to complete the module stacking operation.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Zu Beginn Bezug nehmend auf 1 ist ein Batteriesatz 1, der mehrere Batteriemodule 10 mit Zellen 100 verwendet, in partieller Explosionsdarstellung gezeigt. Abhängig von dem erwünschten Leistungsausgang können viele Batteriemodule 10 zu größeren Gruppen oder Teilabschnitten kombiniert werden; diese können ausgerichtet werden, um durch einen gemeinsamen Batterietrog 2 unterstützt zu sein, der auch als eine Unterstützung für Kühlmittelschläuche 3 dienen kann, wenn gegebenenfalls eine ergänzende Kühlung erwünscht ist. In dem vorliegenden Kontext werden die Ausdrücke „Batteriezelle“, „Batteriemodul“ und „Batteriesatz“ (wie auch ihre Kurzformen „Zelle“, „Modul“ und „Satz“) verwendet, um verschiedene Niveaus von Komponenten eines gesamten Leistungssystem auf Batteriebasis wie auch ihren Zusammenbau zu beschreiben. Beispielsweise können viele einzelne Batteriezellen die Baublöcke von Batteriemodulen bilden. Viele Batteriemodule (in Verbindung mit Zusatzeinrichtungen) wiederum bilden den fertigen Batteriesatz.Referring to the beginning 1 is a battery pack 1, the multiple battery modules 10 with cells 100 used, shown in partial exploded view. Depending on the desired power output, many battery modules 10 can be combined into larger groups or subsections; these can be aligned in order to be supported by a common battery tray 2, which can also serve as a support for coolant hoses 3, if supplementary cooling is desired if necessary. In the present context, the terms “battery cell”, “battery module” and “battery pack” (as well as their abbreviations “cell”, “module” and “pack”) are used to refer to different levels of components of an overall battery-based power system as well as theirs Describe assembly. For example, many individual battery cells can form the building blocks of battery modules. Many battery modules (in connection with additional devices) in turn form the finished battery set.

Ein Querblech 4 kann eine primäre tragende Struktur definieren, welche als eine Schnittstelle für die Kühlmittelschläuche 3 fungieren wie auch eine Batterieabklemmeinheit für den Fall umfassen kann, dass eine Batteriewartung erforderlich ist. Außer dass sie eine Unterstützung für die vielen Batteriemodule 10 bereitstellen, können der Batterietrog 2 und das Querblech 4 andere Module wie z. B. ein Spannungs-, Strom- und Temperaturmessmodul 5 unterstützen. Das Anordnen einzelner Batteriezellen 100 (welches nachfolgend in größerem Detail beschrieben ist) innerhalb eines der Batteriemodule 10 ist ebenso gezeigt wie die Abdeckung davon durch ein Spannungs- und Temperatur-Submodul 6 in der Form von Steckerverbindungen, Sammelschienen, Sicherungen oder dergleichen. A transverse plate 4 can define a primary load-bearing structure which acts as an interface for the coolant hoses 3 as well as can include a battery disconnect unit in the event that battery maintenance is required. In addition to providing support for the many battery modules 10, the battery tray 2 and the transverse plate 4 can contain other modules such as e.g. B. support a voltage, current and temperature measuring module 5. Arranging individual battery cells 100 (which is described in greater detail below) within one of the battery modules 10 is also shown, as is the covering thereof by a voltage and temperature submodule 6 in the form of plug connections, busbars, fuses or the like.

Wenngleich fiktiv in einer T-förmigen Ausgestaltung gezeigt, werden Fachleute einsehen, dass der Batteriesatz 1 auch zu anderen geeigneten Ausgestaltungen ausgebildet werden kann. Gleichermaßen kann der Batteriesatz 1 - in exemplarischen Ausgestaltungen - zwischen etwa zweihundert und dreihundert einzelne Batteriezellen 100 umfassen, wenngleich (wie die Anordnung) die Anzahl der Zellen 100 abhängig von dem Leistungsbedarf des Fahrzeuges größer oder kleiner sein kann. In einer exemplarischen Form ist der Batteriesatz 1 aus drei Teilabschnitten gebildet, von denen ein erster aus zwei Modulen 10 mit sechsunddreißig Zellen 100 in jedem Modul 10 gebildet ist, um einen Teilabschnitt von zweiundsiebzig Zellen zu ergeben, der entlang der Fahrzeuglängsachse des T-förmigen Batteriesatz angeordnet ist, von denen ein zweiter aus zwei Modulen 10 mit sechsunddreißig Zellen 100 in jedem Modul 10 und einem Modul mit achtzehn Zellen 100 gebildet ist, um einen Teilabschnitt von neunzig Zellen (ebenfalls entlang der Fahrzeuglängsachse angeordnet) zu ergeben, und ein dritter (auf der Fahrzeugquerachse des T-förmigen Batteriesatzes 1 angeordnet) aus drei Modulen 10 mit sechsunddreißig Zellen 100 in jedem Modul 10 und einem Modul mit achtzehn Zellen 100 gebildet ist, um einen Teilabschnitt von einhundertsechsundzwanzig Zellen für insgesamt zweihundertachtundachtzig solcher Zellen zu ergeben. Andere Merkmale wie z. B. eine Wartungstrenneinrichtung 7, eine Isolierung 8 und eine Abdeckung 9 vervollständigen den Batteriesatz 1. Außer der zuvor erwähnten Batterietrenneinheit können andere elektronische Leistungskomponenten (nicht gezeigt) einschließlich eines Batteriemanagementsystems oder ähnlicher Steuereinrichtungen verwendet werden.Although shown fictitiously in a T-shaped configuration, those skilled in the art will appreciate that the battery pack 1 can also be configured into other suitable configurations. Likewise, the battery set 1 can - in exemplary configurations - between approximately two hundred and three hundred individual battery cells 100 include, albeit (like the arrangement) the number of cells 100 can be larger or smaller depending on the power requirement of the vehicle. In an exemplary form, the battery pack 1 is formed from three sections, a first of which is made up of two modules 10 with thirty-six cells 100 is formed in each module 10 to provide a section of seventy-two cells disposed along the vehicle longitudinal axis of the T-shaped battery pack, a second of which is comprised of two modules 10 having thirty-six cells 100 in each module 10 and an eighteen cell module 100 is formed to provide a section of ninety cells (also arranged along the vehicle longitudinal axis), and a third (arranged on the vehicle transverse axis of the T-shaped battery pack 1) of three modules 10 with thirty-six cells 100 in each module 10 and an eighteen cell module 100 is formed to be a portion of one hundred and twenty-six cells for a total of two hundred and eighty-eight such cells. Other features such as B. a maintenance disconnect device 7, an insulation 8 and a cover 9 complete the battery pack 1. Besides the aforementioned battery disconnect unit, other electronic power components (not shown) including a battery management system or similar control devices can be used.

Als Nächstes Bezug nehmend auf 2 ist eine Ausführungsform eines Abschnitts (hierin auch als Untergruppe 110 bezeichnet) eines Batteriemoduls 10 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Um das Modul 10 zu bilden, können zumindest einige der unten erläuterten Komponenten in einer sich wiederholenden stapelartigen Weise in der aus vielen Zellen 100 gebildeten Untergruppe 110 angeordnet werden. Ein Endrahmen (auch als Endplatte bezeichnet) 104 und ein Wiederholungsrahmen 106 bilden die Basis für die Struktur der Untergruppe, wobei jeder Wiederholungsrahmen 106 dazu dienen kann, eine sichere Befestigungsposition für eine entsprechende Zelle 100 bereitzustellen. Ferner können eine Flüssigkeit führende Kühlrippen (oder -platten) 102 in thermischer Verbindung mit den Batteriezellen 100 als eine Möglichkeit angeordnet werden, um das Wärmeaufnahmevermögen und die nachfolgende Wärmeübertragung weiter zu erhöhen; ihre Nähe zu einem der Wiederholungsrahmen 106 ermöglicht eine bequeme Befestigungsstelle in einer Weise, die allgemein jener der Zellen 100 ähnlich ist. Die Endrahmen 104 und die Wiederholungsrahmen 106 sind typischerweise aus einem leichtgewichtigen, nichtleitfähigen Material wie z. B. einem Kunststoff (z. B. Polypropylen, Nylon 6-6) und anderen kostengünstigen Materialien hergestellt und können zur strukturellen Festigkeit faserverstärkt sein, falls erwünscht. In einer optionalen Form kann eine Isolierplatte 108 zwischen der Batteriezelle 100 und der Kühlrippe 102 oder den Rahmen 104, 106 angeordnet werden, um die Batteriezelle 100 zu schützen. In einer bevorzugten Form ist die Isolierplatte 108 aus einem Kunststoff oder einem ähnlichen Material hergestellt und kann an der Kühlrippe 102 angebracht sein.Referring next to 2 An embodiment of a section (also referred to herein as sub-group 110) of a battery module 10 is shown in an exploded view. To form the module 10, at least some of the components discussed below may be made up of multiple cells in a repeating, stacking fashion 100 formed subgroup 110 are arranged. An end frame (also referred to as an end plate) 104 and a repeat frame 106 form the basis for the structure of the subassembly, wherein each repeat frame 106 can serve to provide a secure mounting position for a corresponding cell 100 to provide. Furthermore, cooling fins (or plates) 102 carrying a liquid can be in thermal communication with the battery cells 100 be arranged as a way to further increase the heat absorption capacity and subsequent heat transfer; their proximity to one of the repeat frames 106 enables a convenient attachment site in a manner generally that of the cells 100 is similar. The end frames 104 and the repeat frames 106 are typically made of a lightweight, non-conductive material such as plastic. A plastic (e.g., polypropylene, nylon 6-6) and other inexpensive materials, and can be fiber reinforced for structural strength if desired. In an optional form, an insulating plate 108 can be placed between the battery cell 100 and the cooling fin 102 or the frame 104 , 106 placed around the battery cell 100 to protect. In a preferred form, the insulating plate 108 is made of a plastic or a similar material and can be attached to the cooling fin 102 to be appropriate.

Im Speziellen definieren die vielen einzelnen Batteriezellen 100 einen allgemein prismenförmigen Aufbau, der aus einer Anode und einer Kathode, welche durch eine elektrolytische Membran getrennt sind (Einzelheiten sind nicht gezeigt), hergestellt ist. In einer bevorzugten Form sind die Zellen 100 aus einer Lithium-Ionen-Verbindung oder einer ähnlichen Zusammensetzung hergestellt, wie Fachleuten bekannt, um eine elektrochemische Reaktion bereitzustellen. Von einer Umfangskante der jeweiligen Anode und Kathode erstrecken sich positive und negative Verbindungsfahnen nach außen, um eine elektrische Verbindungsfähigkeit mit anderen Batteriezellen bereitzustellen. Die Kontaktfahnen sind bevorzugt aus Materialien auf Aluminiumbasis (positive Kontaktfahne) und auf Kupferbasis (negative Kontaktfahne) gebildet, und sind oft nicht gleichartig. Es können Fügeverfahren wie z. B. mithilfe z. B. verschiedener Formen des Schweißens verwendet werden, um die notwendige mechanische und elektrische Verbindung zwischen den Kontaktfahnen zu bilden. Gleichermaßen definieren die zugehörige Struktur der Rahmen 104, 106 die Kühlplatten 102 und die Isolierplatte 108 (wenn zumindest eines der letzten drei vorhanden ist) einen ähnlichen, allgemein prismenförmigen Aufbau und sind typischerweise zwischen benachbarten Zellen in einer gestapelten Anordnung angeordnet, wie gezeigt. In einer Form kann der Endrahmen 104 in der Form einer Platte vorhanden sein, die als eine Einschlussstruktur für den zusammengebauten Stapel einzelner Zellen 100 dient. In einer geplanten Ausführungsform besteht ein gestapeltes Modul 10 aus zwei Endplatten 104, dreizehn Kühlplatten 102 und zwölf prismenförmigen Dosenzellen für insgesamt siebenundzwanzig Teile.In particular, define the many individual battery cells 100 a generally prismatic structure made up of an anode and a cathode separated by an electrolytic membrane (details not shown). In a preferred form, the cells are 100 made from a lithium ion compound or similar composition as known to those skilled in the art to provide an electrochemical reaction. Positive and negative connection tabs extend outwardly from a peripheral edge of the respective anode and cathode to provide electrical connectivity with other battery cells. The contact tabs are preferably formed from materials based on aluminum (positive contact tab) and based on copper (negative contact tab), and are often not of the same type. Joining processes such as B. using z. B. different forms of welding can be used to form the necessary mechanical and electrical connection between the contact lugs. Likewise, define the associated structure of the frame 104 , 106 the cooling plates 102 and insulating plate 108 (when at least one of the last three is present) is of similar generally prismatic configuration and is typically disposed between adjacent cells in a stacked arrangement as shown. In one form the end frame 104 in the form of a plate that acts as an containment structure for the assembled stack of individual cells 100 serves. In a planned embodiment, a stacked module 10 consists of two end panels 104 , thirteen cooling plates 102 and twelve prism-shaped can cells for a total of twenty-seven parts.

Als Nächstes Bezug nehmend auf die 3 bis 6 ist ein Verfahren 1000 zum Fertigen vieler Batterie-Untergruppen 110 zu verschiedenen Modulen 10 mit einer hoch produktiven Montagelinie gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung gezeigt. Während die hierin abgebildeten Untergruppen 110 als einen Dosenzellenaufbau verwendend gezeigt sind, werden Fachleute einsehen, dass sie ebenso gut auf Beutelzellenausgestaltungen angewendet werden können. Bedeutsamerweise bildet die Montagelinie 1100 eine einzige Linie (anstatt vieler Linien) für den Zusammenbau des Moduls 10. Mit spezieller Bezugnahme auf 3 ist eine Übersicht über die wichtigsten Schritte in dem Verfahren gezeigt, wobei zuerst erste einzelne Zellen 100 einem Leerlaufspannungs (OCV, vom engl. open circuit voltage)-test 1005 unterzogen werden, um deren elektrische Eignung zu bestimmen. In einer Form werden die Zellen 100 von einem Magazin (nicht gezeigt) oder einem ähnlichen Träger abgeladen. Als ein Beispiel kann das Magazin viele darin definierte Durchbrechungen aufweisen, um einen einfachen Zugriff für den Prüfer (nicht gezeigt) zuzulassen. Sobald durch den Prüfer festgestellt wurde, dass eine einzelne Zelle 100 zufriedenstellend ist, wird sie (z. B. durch eine Schubeinrichtung oder eine ähnliche Vorrichtung (nicht gezeigt)) auf die Montagelinie 1100 bewegt, wobei zu diesem Zeitpunkt eine Kühlrippe 102 hinzugefügt werden kann 1010, um sie in zugewandter Anordnung mit der Zelle 100 abzulegen. Es können parallele Aktivitäten mit der Endplatte 104 und den Kühlrippen 102 stattfinden (erspart die Notwendigkeit, einen OCV-Test auf der Endplatte 104 durchzuführen). Sobald alle von den Zellen 100, den Kühlrippen 102 und den zugehörigen Komponenten (wie z. B. den Endplatten 104) zusammengebaut wurden, bewegen sie sich weiter zu einem Stapelarbeitsschritt 1015, bei dem sie für das anschließende Zusammendrücken 1020 entlang ihrer Längsachse bis zu einer vorbestimmten Kraft und Verschiebung ausgerichtet werden. Fachleute werden einsehen, dass die Kraft und die Verschiebung für das Zusammendrücken mit der Zellenchemie und dem Kühlrippenaufbau in Beziehung stehen werden, wobei typische Druckkräfte im Bereich von hundert bis viertausend Newton und eine Zusammendrückungsverschiebung von einem bis dreißig Millimeter liegen und dann ein Einschließen innerhalb von einer geeigneten schachtelartigen Struktur 1025 während eines Umrahmungs- und Abdeckungsarbeitsschritts 1030 stattfindet. Von hier aus werden Sammelschienen und ähnliche elektrische Verbindungen (die ein Teil des zuvor erwähnten Spannungs- und Temperatur-Submoduls 6 sein können) und eine anschließende Qualitätskontrolle und elektrische Tests 1040 ausgeführt.Referring next to the 3 to 6th Shown is a method 1000 of fabricating multiple battery subassemblies 110 into various modules 10 with a highly productive assembly line in accordance with an aspect of the present invention. While the subassemblies 110 depicted herein are shown using a can cell construction, those skilled in the art will appreciate that they can be applied to pouch cell designs as well. Significantly, the assembly line 1100 forms a single line (rather than multiple lines) for assembly of the module 10. With specific reference to FIG 3 an overview of the main steps in the process is shown, first taking individual cells first 100 an open circuit voltage (OCV) test 1005 to determine their electrical suitability. In a shape are the cells 100 unloaded from a magazine (not shown) or similar carrier. As an example, the magazine may have many apertures defined therein to allow easy access by the inspector (not shown). Once it has been determined by the auditor that a single cell 100 is satisfactory, it is moved (e.g., by a pusher or similar device (not shown)) onto the assembly line 1100, at which point a cooling fin 102 can be added 1010 to put them in facing arrangement with the cell 100 to discard. There can be parallel activities with the endplate 104 and the cooling fins 102 take place (saves the need to do an OCV test on the endplate 104 to be carried out). Once all of the cells 100 , the cooling fins 102 and the associated components (such as the end plates 104 ) have been assembled, they move on to a batch work step 1015 , where she for the subsequent squeezing 1020 aligned along their longitudinal axis up to a predetermined force and displacement. Those skilled in the art will appreciate that the force and displacement for compression will be related to the cell chemistry and fin structure, with typical compression forces in the range of one hundred to four thousand Newtons and a compression displacement of one to thirty millimeters and then trapping within one suitable box-like structure 1025 during a framing and masking operation 1030 takes place. From here bus bars and similar electrical connections (which can be part of the aforementioned voltage and temperature sub-module 6) and a subsequent quality control and electrical tests 1040 executed.

Mit spezieller Bezugnahme auf 4 in Verbindung mit 3 ist eine kantenseitige Aufrissdarstellung des Montagelinien (oder Werkzeugbestückungs)-Systems 1100 gezeigt, wobei eine Fördereinrichtung 1110 mit einer Vielzahl von Nocken 1120 und mit Rädern versehenen Hebeeinrichtungen 1130 zusammenwirkt, um die Stapelorientierung jeder einzelnen Zellen 100- und Kühlrippen 102-kombination zu ändern, die in einem Batteriemodul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In einer bevorzugten (wenngleich nicht notwendigen) Form weist die Kühlrippe 102 eine Tiefe von etwa 10 Millimeter auf, während die Zelle 100 eine Tiefe von etwa 12 Millimeter aufweist. In der gezeigten Ansicht bewegt die Fördereinrichtung 1110 (welche in einer speziellen Ausführungsform in Bandform vorhanden ist) die allgemein horizontal orientierten Zellen 100 in einer Richtung von links nach rechts, um zuzulassen, dass das Profil der Nocken 1120 die (z. B. durch Schwerkraft- oder Federbelastung) nach unten vorgespannte Hebeeinrichtung 1130 nach oben durch Öffnungen hindurch drückt, welche entlang der Fördereinrichtung 1100 gebildet sind. Dies wiederum bewirkt, dass sich die Zellen 100 von ihrer horizontalen Orientierung an der linken Seite in ihre im wesentlichen vertikale Orientierung auf der rechten Seite in Vorbereitung für das Stapeln ändern. Es ist wesentlich, dass die Hebeeinrichtungs-1130-Beabstandung (die in einer Form etwa 25 Millimeter betragen kann) und das Nocken 1120-Profil in solch einer Weise ausgelegt sind, damit die Zellen 100 orientiert werden, ohne zu bewirken, dass wesentliche Kräfte auf die Zellen 100, die Kühlrippen 102 und Zusatzkomponenten angewendet werden, oder zuzulassen, dass sie sich voneinander trennen; allerdings befinden sich benachbarte Hebeeinrichtungen 1130 (die eigentlich plattenförmige Vorrichtungen sind) eng genug aneinander, sodass, sobald die einzelnen Zellen 100/Rippen 102-Kombinationen in ihre vertikale Orientierung bewegt werden, diese nicht frei stehen, wenn sie sich zwischen solchen benachbarten Hebeeinrichtungen 1130 befinden.With specific reference to 4th combined with 3 An edge elevational view of the assembly line (or tooling) system 1100 is shown, wherein a conveyor 1110 cooperates with a plurality of cams 1120 and wheeled lifters 1130 to change the stacking orientation of each of the individual cells 100 and cooling fins 102 combination, the is used in a battery module according to an aspect of the present invention. In a preferred (although not necessary) form, the cooling fin 102 a depth of about 10 millimeters while the cell 100 has a depth of about 12 millimeters. In the view shown, the conveyor 1110 (which in a particular embodiment is in belt form) moves the generally horizontally oriented cells 100 in a left-to-right direction to allow the profile of the cams 1120 to force the downwardly biased (e.g., gravity or spring loaded) elevator 1130 upward through openings formed along the conveyor 1100. This in turn causes the cells to grow 100 change from their horizontal orientation on the left to their substantially vertical orientation on the right in preparation for stacking. It is essential that the elevator 1130 spacing (which can be about 25 millimeters in one shape) and the cam 1120 profile are designed in such a way as to allow the cells 100 be oriented without causing substantial forces on the cells 100 who have favourited cooling fins 102 and additional components are applied or allowed to separate from one another; however, adjacent lifting devices 1130 (which are actually plate-shaped devices) are close enough to one another that as soon as the individual cells 100 / Ribs 102 combinations are moved into their vertical orientation, they do not stand free when they are between such adjacent lifting devices 1130.

Als Nächstes Bezug nehmend auf 5 in Verbindung mit 3 ist eine Ansicht des Ausrichtens und Stapelns 1015 der Zellen 100 von 4 von oben nach unten gezeigt. Wie oben erwähnt, weisen die Hebeeinrichtungen 1130 eine allgemein plattenähnliche Form auf, welche eine seitliche Dimension umfassen, die sich über einen Großteil der Breite der Fördereinrichtung 1110 hinweg erstreckt. Der Stapelvorgang wird abgeschlossen, indem die Zellen 100, die von parallelen Fördereinrichtungen 1110 durch eine oder mehrere Führungen 1140 kommen, welche die Teile positionieren und unterstützen, während die Hebeeinrichtungen 1130 zurückgezogen werden, weitergeschaltet werden. Es ist wesentlich, dass die Führungen 1140 die zwei zuvor getrennten Fördereinrichtungsströme 1110A und 1110B kombinieren, um zuzulassen, dass die Teile parallel und in der korrekten Reihenfolge auf einer einzigen Fördereinrichtung 1110 verarbeitet werden. In einer Form können die feststehenden Führungen 1140 aus einem harten Kunststoffaufbau bestehen, um eine hohe Verschleißfestigkeit zu begünstigen. Was die Verwendung von zwei parallelen Fördereinrichtungen betrifft, die in eine zulaufen, kann eine erste Fördereinrichtung 1110A die nun vertikalen Zellen 100 so bewegen, dass sich die positive Kontaktfahne (d. h. die auf Aluminiumbasis) 105A einer darunter liegenden Zelle 100A in einem Fördereinrichtungs 11 10A-Strom auf einem seitlich äußeren Abschnitt der kombinierten Fördereinrichtung 1110 befindet, während sich die negative Kontaktfahne (d. h. die auf Kupferbasis) 105B auf einem seitlich inneren Abschnitt der kombinierten Fördereinrichtung 1110 befindet. Diese erste Fördereinrichtung 1110A kann einer ersten Kontaktfahnenposition oder -orientierung entsprechen. Die zweite Fördereinrichtung 1110B ist in einer genau entgegengesetzten Weise ausgestaltet, wobei insbesondere die Kontaktfahnen 105A und 105B von der darunterliegenden Zelle 100B derart angeordnet sind, dass, sobald die jeweiligen Untergruppen, welche die ersten und zweiten Zellen 100A, 100B enthalten, nebeneinander liegen, sich die positive Kontaktfahne 105A von einer Zelle benachbart zu einer negativen Kontaktfahne 105B der angrenzenden Zelle befindet, wie an der Stelle 1115 gezeigt. Die zweite Fördereinrichtung 1110B kann einer zweiten Kontaktfahnenposition oder -orientierung entsprechen. Das enge Zusammenwirken der Führung 1140 und der Hebeeinrichtung 1130, gekoppelt mit einem geeigneten niedrigen Reibungskoeffizienten zwischen diesen und den Zellen 100 hilft dabei, einen festen Sitz der zugewandt benachbarten Zellen 100 zu begünstigen, wenn sie sich die Fördereinrichtung 1110 nach unten bewegen, um das Zusammendrücken abzuwarten. Fachleute werden einsehen, dass die Wahl des Materials, der Oberflächengüte und der Geometrie der Führung 1140 von den Zellen- und Kühlrippenmaterialien, Dimensionen und deren Zusammenbaugeschwindigkeit abhängig sein wird. Wie aus den verschiedenen Orientierungsänderungen ersichtlich, die während der Einflussnahme auf die Zelle 100 stattfinden, müssen die Zelle 100 und die Zusatzkomponenten (wie z. B. Kühlrippen 102, Separatoren oder dergleichen) hinreichend aneinander angebracht sein, so dass sie sich während solch einer Orientierungsänderung, die ihre Bewegung entlang der aus der Fördereinrichtung 1110, den Nocken 1120, den Hebeeinrichtungen 1130 und der Führung 1140 gebildeten Montagelinie 1100 begleitet, nicht voneinander trennen. Ferner müssen die Oberflächen der Zellen 100, welche mit den Hebeeinrichtungen 1130 in Kontakt stehen, hinreichend steif sein, um ihre Form beizubehalten, wenn die Teile die Orientierung ändern. Überdies müssen die Zellen 100 Selbstpositionierungsmerkmale aufweisen, um zuzulassen, dass sie sich natürlich miteinander verschachteln, wenn sie zusammenkommen. In 4 weist die Kühlrippe 102 Merkmale auf der Ecke auf, die mit der Zelle 100 in Eingriff stehen, mit der sie sich in einer zugewandten Anordnung befindet, wobei etwa vier Millimeter Material und eine Vertiefung auf der Rückseite von etwa vier Millimeter vorhanden sind, um die nächste Zelle zu fassen. Diese Merkmale gestatten es, die Zelle 100 auf einer einfachen Montagelinie 1100 auf der Basis einer Fördereinrichtung ohne die Notwendigkeit für Präzisionsträger zu verarbeiten und dadurch andernfalls unnötige Zusammenbauschritte zu reduzieren. In einer speziellen Form können zwischen etwa zwölf und vierundzwanzig Zellen 100/Kühlrippen 102-Kombinationen zwischen einem Paar Endplatten 104 (von denen eine sich entlang einer zweiten Fördereinrichtung 1110B bewegend gezeigt ist) gestapelt werden.Referring next to 5 combined with 3 Figure 3 is a view of the alignment and stacking 1015 of cells 100 from 4th shown from top to bottom. As noted above, the elevators 1130 are generally plate-like in shape that include a lateral dimension that extends across much of the width of the conveyor 1110. The stacking process is completed by removing the cells 100 coming from parallel conveyors 1110 through one or more guides 1140 that position and support the parts as the lifters 1130 are retracted are indexed. It is essential that the guides 1140 combine the two previously separate conveyor streams 1110A and 1110B to allow the parts to be processed in parallel and in the correct order on a single conveyor 1110. In one form, the fixed guides 1140 can be made of a hard plastic construction to promote high wear resistance. As for the use of two parallel conveyors running into one, a first conveyor 1110A can move the now vertical cells 100 Move so that the positive (ie, aluminum-based) tab 105A of an underlying cell 100A is in a conveyor 11 10A stream on a laterally outer portion of the combined conveyor 1110 while the negative (ie, copper-based) tab is 105B located on a laterally inner portion of the combined conveyor 1110. This first conveyor 1110A may correspond to a first tab position or orientation. The second conveying device 1110B is designed in exactly the opposite way, with in particular the contact lugs 105A and 105B of the cell 100B below being arranged in such a way that, as soon as the respective sub-groups containing the first and second cells 100A, 100B lie next to one another the positive tab 105A of one cell is adjacent to a negative tab 105B of the adjacent cell, as shown at location 1115. The second conveyor 1110B may correspond to a second tab position or orientation. The close cooperation of the guide 1140 and the elevator 1130, coupled with a suitably low coefficient of friction between them and the cells 100 helps to ensure a tight fit of the facing neighboring cells 100 as they move down the conveyor 1110 to await the compression. Those skilled in the art will appreciate that the choice of material, surface finish, and geometry of the guide 1140 will depend on the cell and Cooling fin materials, dimensions and their assembly speed will depend. As can be seen from the various changes in orientation that occur while influencing the cell 100 must take place the cell 100 and the additional components (such as cooling fins 102 , Separators or the like) must be sufficiently attached to one another that they do not separate from one another during such a change in orientation accompanying their movement along the assembly line 1100 formed by the conveyor 1110, the cams 1120, the lifting devices 1130 and the guide 1140. Furthermore, the surfaces of the cells must 100 which are in contact with the lifters 1130 must be rigid enough to maintain their shape when the parts change orientation. In addition, the cells must 100 Have self-positioning features to allow them to naturally nest with one another when they come together. In 4th has the cooling fin 102 Features on the corner on that with the cell 100 engaged, with which it is in a facing configuration, with about four millimeters of material and a recess on the back of about four millimeters to accommodate the next cell. These characteristics allow the cell 100 on a simple assembly line 1100 on the basis of a conveyor without the need for precision carriers and thereby reducing otherwise unnecessary assembly steps. In a special form there can be between about twelve and twenty-four cells 100 / Cooling fins 102 combinations between a pair of end plates 104 (one of which is shown moving along a second conveyor 1110B).

Die Verwendung eines integrierten Ansatzes zwischen der Hebeeinrichtung 1130 und der Fördereinrichtung 1110 mit Nocken 1120 und Führungen 1140 für die Zellen 100-Orientierung und die Einzelteil-Reihenfolgenbildung erleichtert den schnellen Zusammenbau für Untergruppen 110 und ähnliche großformatige Zellen, indem die Teile zum Stapeln positioniert werden, ohne die Notwendigkeit, die Richtungen zu ändern, wie es mit einer herkömmlichen Ausrüstung auf Aufnahme- und Ablegebasis erforderlich ist. Solch ein System wie das vorliegend offenbarte handhabt nicht nur Teile exakt, die lose zusammengebaut sind und sich mit hohen Geschwindigkeiten bewegen (was eine größere Einzelteil-Maßabweichung zulässt), sondern gestattet, da die Teile, die zusammengebaut werden, eine hochkantige Orientierung definieren, die Verwendung von kleinen Fertigungsstellflächen. Das Montageliniensystem 1100 ist einfach an höhere oder niedrigere Geschwindigkeiten anpassbar, entweder, indem die Liniengeschwindigkeit verstellt wird, oder indem die Länge des Systems 1100 verstellt wird. Im Gegensatz dazu würde eine funktionell gleichwertiger Ansatz unter Verwendung von traditionellen Aufnahme- und Ablegesystemen oder -robotern die Verwendung komplexer Gelenksköpfe und Werkzeugbestückungen erfordern, um die Komponenten einzuengen. Der gegenständliche Erfinder schätzt, dass ein auf der vorliegenden Erfindung basierendes System 1100 ungefähr zehn Mal schneller laufen würde als ein System auf Aufnahme- und Ablegebasis oder ein System auf Roboterbasis; das auch eine wesentlich größere Fertigungsstellfläche in Anspruch nimmt und viel mehr Kapitaleinsatz erfordert, um sich für große Fertigungsvolumina zu eignen.The use of an integrated approach between elevator 1130 and conveyor 1110 with cams 1120 and guides 1140 for cell 100 orientation and part sequencing facilitates quick assembly for subassemblies 110 and similar large format cells by positioning the parts for stacking, without the need to change directions as required with conventional pick-and-place equipment. Such a system as the one disclosed herein not only accurately handles parts that are loosely assembled and moving at high speeds (allowing for greater part dimensional variation), but allows for the parts that are being assembled to define an edgewise orientation that Use of small production areas. The assembly line system 1100 is easily adaptable to higher or lower speeds, either by adjusting the line speed or by adjusting the length of the system 1100. In contrast, a functionally equivalent approach using traditional pick and place systems or robots would require the use of complex rod ends and tooling to constrict the components. The present inventor estimates that a system 1100 based on the present invention would run approximately ten times faster than a pick-and-drop system or a robot-based system; which also takes up a much larger production floor space and requires much more capital investment in order to be suitable for large production volumes.

Als Nächstes Bezug nehmend auf 6 in Verbindung mit 3 zeigt die Ansicht von oben nach unten eine Gruppe von ausgerichteten Zellen 100, die dann in einer Bewegung von links nach rechts entlang der Fördereinrichtung 1110 bei einer höheren Geschwindigkeitsrate als die Fördereinrichtung auf ein feststehendes Haltewerkzeug 1150 bewegt wird, das in einer Form als ein Auslaufträger zum Aufnehmen der alternierend ausgerichteten Zellen 100 ausgestaltet sein kann. Wie gezeigt, ist eine einzige Endplatte 104 von 2 in einer zugewandt benachbarten Beziehung mit dem Haltewerkzeug 1150 angeordnet. Zusätzliche Führungen 1145 mit integrierten Bürsten befinden sich entlang der Fördereinrichtung 1110, um eine fortgesetzte Ausrichtung der Zellen 100 während ihrer Fortbewegung sicherzustellen. Wenn sich die Zellen 100 in diese Führungen 1145 hinein bewegen, werden die Hebeeinrichtungen 1130 der 4 und 5 abgesenkt und die Zellen 100-Position und -Orientierung werden durch die Beeinflussung der Bürsten beibehalten. Dann wird die Gruppe von Zellen 100 mithilfe einer Bewegung, die schneller ist als die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung 1110 zu dem Auslaufträger 1150 bewegt. In dieser Darstellung wird die Bewegung durch einen mechanischen Arm 1160 beendet, der in Position weiterschaltet, um die letzte Zellengruppe links zu fassen und die Zellengruppen nach rechts auf den Auslaufträger 1150 zu ziehen. Der Auslaufträger 1150 als solcher ist ausgelegt, um die Zellen 100 zu führen, um die Ausrichtung beizubehalten, und weist ein feststehendes Haltewerkzeug 1152, welches sich entlang eines axialen Endes (momentan als die rechte Seite gezeigt) befindet, um die Zellen 100 zu positionieren, und ein bewegbares Haltewerkzeug 1154 (momentan als das axiale Ende an der linken Seite gezeigt) auf, das sich zurückziehen kann, um zuzulassen, dass sich die Zellen 100 sowohl auf den Auslaufträger 1150 bewegen als auch während der Weitergabe in Position gehalten werden. An dem Werkzeug befestigte Führungen 1156 sind wirksam, um die seitlichen Kanten der verschiedenen Zellen 100 der Untergruppe 110 zu enthalten. In einer bevorzugten Form definiert die Oberfläche des Auslaufträgers 1150 einen hinreichend niedrigen Reibungskoeffizienten, um das hochkantige Gleiten der Zellen 100 über die Oberfläche hinweg zu erleichtern. Wie gezeigt, definiert der Auslaufträger 1150 eine schachtelartige Struktur, so dass eines oder mehrere von dem feststehenden Haltewerkzeug 1152 und den an dem Werkzeug befestigten Führungen 1156 als vertikal aufrechte Elemente (d. h. Wände) auf verschiedenen Seiten wirken, so dass beim des beweglichen Haltewerkzeugs 1154 (das wie seine eigene aufrechte Struktur wirkt) gegen ein Ende des Stapels der Stapel in der durch den Auslaufträger 1150 gebildeten schachtelartigen Struktur zusammengedrückt wird. Sobald alle Zellen 100, welche das Modul 10 bilden, passend ausgerichtet und auf dem Auslaufträger 1150 als eine Untergruppe 110 abgelegt sind, sind sie bereit die tragenden Struktur, die elektrische Zusammenschaltung und die andere Anordnung aufzunehmen, wie unten stehend in größerem Detail erläutert. In dieser vorliegenden Form wird die Untergruppe 110 als ein weicher Stapel betrachtet.Referring next to 6th combined with 3 Figure 10 shows a top-down view of a group of aligned cells 100 which is then moved in a left-to-right motion along the conveyor 1110 at a higher speed rate than the conveyor onto a stationary holding tool 1150 which is in a form as a discharge carrier for receiving the alternately aligned cells 100 can be designed. As shown, there is a single end plate 104 from 2 disposed in a face-to-face adjacent relationship with the holding tool 1150. Additional guides 1145 with integrated brushes are located along the conveyor 1110 for continued alignment of the cells 100 ensure during their movement. When the cells 100 move into these guides 1145, the lifting devices 1130 are the 4th and 5 lowered and the cell 100 position and orientation are maintained by influencing the brushes. Then the group of cells 100 moved to the outlet carrier 1150 using a movement faster than the speed of the conveyor 1110. In this illustration, the movement is terminated by a mechanical arm 1160, which indexes into position in order to grasp the last cell group on the left and pull the cell groups to the right onto the discharge carrier 1150. As such, the outlet support 1150 is designed to support the cells 100 to maintain alignment, and has a fixed holding tool 1152 located along one axial end (currently shown as the right side) to hold the cells 100 and a moveable holding tool 1154 (currently shown as the axial end on the left) that can retract to allow the cells to move 100 both move onto the outlet carrier 1150 and be held in position during the transfer. Guides 1156 attached to the tool operate around the side edges of the various cells 100 of subgroup 110 to contain. In a preferred form, the surface of the outlet support 1150 defines a sufficiently low coefficient of friction to permit the edgewise sliding of the cells 100 across the surface to facilitate. How As shown, the spout support 1150 defines a box-like structure such that one or more of the fixed holding tool 1152 and the guides 1156 attached to the tool act as vertically upright members (i.e. walls) on different sides, so that the movable holding tool 1154 (the how its own upright structure acts) against one end of the stack the stack in the box-like structure formed by the discharge carrier 1150 is compressed. Once all cells 100 , which form the module 10, are appropriately aligned and placed on the outlet support 1150 as a subassembly 110, they are ready to accommodate the supporting structure, electrical interconnection and other arrangement, as explained in more detail below. In this present form, the subassembly 110 is considered to be a soft stack.

Anschließend wird der weiche Stapel des Stapelarbeitsschrittes 1015 einem das Zusammendrück-Arbeitsschritt 1020 unterzogen, wobei der Auslaufträger 1150 (wobei die Untergruppe 110 hochkant darauf abgelegt ist und axial von dem feststehenden Haltewerkzeug 1152 und dem bewegbaren Haltewerkzeug 1154 und seitlich von den an dem Werkzeug befestigten Führungen 1156 umschlossen ist) zuerst um eine horizontale Achse gedreht wird, so dass die Komponenten der Untergruppe zu dem Bezugspunkt an der Oberseite der Zellen 100 angeordnet werden können. Dieser rotatorische Schritt wird vor dem Zusammendrücken beendet, um den Höhenunterschied von einer Zelle zu einer anderen zu reduzieren, was dabei hilft, dass sichere Fügen der Sammelschiene (nicht gezeigt) voranzutreiben, indem die Oberflächen vor dem Fügen so nahe wie möglich abgelegt werden. Fachleute werden einsehen, dass die Wahl der technischen Lösungen für den Rotationsschritt werkzeugbasierte Lösungen (nicht abgebildet) oder ein schwaches Zusammendrücken (nicht abgebildet) oder ein ähnliches Mittel umfassen kann, welches verhindert, dass sich die Komponenten trennen. Anschließend wird eine Druckkraft 180° um die axiale Dimension des weichen Stapels durch das bewegbare Haltewerkzeug 1154 hindurch in Richtung zu dem feststehenden Haltewerkzeug 1152 übertragen. Dieses Zusammendrücken erfolgt bis zu einer vorbestimmten Kraft und Distanz. Fachleute werden einsehen, dass die Kraft und die Verschiebung für das Zusammendrücken mit der Zellenchemie und der Kühlrippengestaltung in Beziehung stehen werden, wobei typische Druckkräfte von einhundert bis viertausend Newton und eine Druckverschiebung von einem bis dreißig Millimeter reichen. Sobald dieses vorbestimmte Niveau erreicht ist, wird ein schachtelartiger Rahmen (nicht gezeigt, aber z. B. als eine U-förmige Struktur mit ihrer eigenen Endplatte mit Verblockungsmerkmalen ausgestaltet) um den verdichteten Stapel herum (z. B. mittels Laser, Widerstands- oder mechanischer Befestigung) fixiert, wonach die Druckkraft gelöst wird, so dass der Rahmen fortfährt, den Stapel entlang der seitlichen hochkantigen Dimension des Stapels intakt zu halten. Von hier aus wird die Einheit 180° um die horizontale Achse zurückgedreht, wonach optional Barcode- und ähnliche Abtastarbeitsschritte stattfinden können. Zuletzt wird die Abdeckung des Rahmens (welche Kabelstränge, Sammelschienen, Verbinder und zusätzliche elektronische Einrichtungen umfasst, die gegebenenfalls alle in einer integrierten Zellenerfassungsplatine (ICSB, vom engl. integrated cell sensing board) enthalten sein können) an dem senkrecht gestellten Stapel und Rahmen angebracht. Diese Rahmenhinzufügungs- und Abdeckungszusatzschritte sind bei 1030 gezeigt. Von hier aus werden die Sammelschienen 1035 geschweißt. In einer bevorzugten Form werden die Schritte 1030 und 1035 in einem automatisierten (eher als in einem manuellen) Prozess ausgeführt, da offene Hochspannungskontakte in der Nähe befindliche Arbeiter gefährden könnten, während Sauberkeitsanforderungen gleichermaßen einfacher aufrechtzuerhalten wären. In einer noch stärker bevorzugten Form können die elektrischen Verbindungen (wie z. B. jene in Verbindung mit den Sammelschienen und anderen ICSB-Komponenten) in einer Sammelschienenfügestation (nicht gezeigt) vorgenommen werden, wo, sobald die Einheit in einer sicheren Weise darin aufgenommen ist, Einricht- und Schweißschritte ausgeführt werden. Die Schweißaktivitäten - die bevorzugt verwendet werden, um elektrische Verbindungen zwischen den Sammelschienen und den Kontaktfahnen 105A, 105B, die sich von jeder Zelle 100 weg erstrecken, zu fixieren, können von jeder beliebigen Form einschließlich Ultraschallschweißen oder Widerstandsschweißen oder Laserschweißen sein und können auch mit einer mechanischen Befestigung oder dergleichen ergänzt sein.Then the soft pile becomes the batch work step 1015 one the squeeze work step 1020 subjected, wherein the outlet support 1150 (with the sub-group 110 is placed on edge and is axially enclosed by the fixed holding tool 1152 and the movable holding tool 1154 and laterally by the guides 1156 attached to the tool) is first rotated about a horizontal axis, so that the components of the subset to the reference point at the top of the cells 100 can be arranged. This rotary step is completed prior to compression to reduce the height difference from one cell to another, which helps promote the safe joining of the busbar (not shown) by laying the surfaces as close as possible prior to joining. Those skilled in the art will appreciate that the choice of engineering solutions for the rotating step may include tool-based solutions (not shown) or gentle compression (not shown) or similar means that prevent the components from separating. A compressive force of 180 ° around the axial dimension of the soft stack is then transmitted through the movable holding tool 1154 in the direction of the stationary holding tool 1152. This compression occurs up to a predetermined force and distance. Those skilled in the art will appreciate that the force and displacement for compression will be related to cell chemistry and fin design, with typical compression forces ranging from one hundred to four thousand newtons and a compression displacement of one to thirty millimeters. Once this predetermined level is reached, a box-like frame (not shown, but e.g. designed as a U-shaped structure with its own end plate with interlocking features) around the compacted stack (e.g., by means of laser, resistive or mechanical fastening), after which the compressive force is released so that the frame continues to hold the stack intact along the lateral edgewise dimension of the stack. From here, the unit is turned back 180 ° around the horizontal axis, after which barcode and similar scanning work steps can optionally take place. Finally, the frame cover (which includes wire harnesses, busbars, connectors and additional electronic devices, all of which may be contained in an integrated cell sensing board (ICSB)) is attached to the vertical stack and frame. These frame addition and cover addition steps are shown at 1030. From here the bus bars are made 1035 welded. In a preferred form, the steps 1030 and 1035 Executed in an automated (rather than manual) process as open high voltage contacts could endanger nearby workers, while cleanliness requirements would be equally easier to maintain. In an even more preferred form, the electrical connections (such as those in connection with the bus bars and other ICSB components) can be made in a bus bar joining station (not shown) where once the unit is securely housed therein , Setup and welding steps are carried out. The welding activities - which are preferably used to make electrical connections between the busbars and the contact tabs 105A, 105B extending from each cell 100 extending away to fix can be of any shape including ultrasonic welding or resistance welding or laser welding and can also be supplemented with mechanical fastening or the like.

Nachdem das Schweißen 1035 der Sammelschienen beendet ist, werden ein Qualitätskontroll (QC)- und ein elektrischer Schritt 1040 ausgeführt. Es können z. B. Barcodes, welche die Seriennummer der verschiedenen Modul 10-Komponenten darstellen, angebracht werden, um eine spätere Identifizierung bestimmter Komponenten zu ermöglichen. Gleichermaßen kann eine Überprüfung an den elektrisch verbundenen Einrichtungen wie z. B. Spannungs-, Temperaturerfassungsmodul (VTSM, vom engl. voltage, temperature sensing module)-Platinen, einem Spannungs-, Strom- und Temperaturerfassungsmodul (VITM, vom engl. voltage, current and temperature module), einem Spannungs-, Strom- und Steuermodul (VICM, vom engl. voltage, current and control module) wie auch den zuvor erwähnten Sammelschienen und anderen frei liegenden elektrischen Kontakten durchgeführt werden. Es kann auch eine zusätzliche Überprüfung an den Schweißnähten vorgenommen werde, die an den Sammelschienen oder ähnlichen Einrichtungen verwendet wurden. Sobald die Überprüfung und ähnliche QC-Kontrollen ausgeführt wurden, kann die Bewegung des fertigen Moduls 10 (z. B. durch eine/n manuelle/n oder automatisierte/n Führungswagen oder Fördereinrichtung) zu anderen Arbeitstationen an der Produktionsstätte für zusätzliche Zusammenbauschritte erfolgen. Diese Schritte können das Zusammenbauen der Module 10 zu größeren paketartigen Komponenten umfassen; dies kann das Anbringen von Batterietrögen und Querblechen (wie z. B. des Batterietroges 2 und des Querblechs 4 von 1), den Einbau von Kühlfluideinrichtungen (z. B. der in 1 gezeigten Schläuche 3, von Rohren oder dergleichen) und eine Dichtheitsprüfung (z. B. mithilfe einer Luftmassenströmungs- oder einer ähnlichen flüssigkeitsfreien Technik) und eine Druckprüfung derselben, das Anbringen von elektrischen Sammelschienen, Sicherungen und des zugehörigen elektrischen Verkabelungs- und Steuerschaltkreises wie auch die Isolierung 8 und die Abdeckung 9 an dem Batterietrog 2 (ebenfalls von 1), die elektrische Überprüfung der verschiedenen Module 10 innerhalb des Batteriesatzes 1, das Verbinden von Fahrzeugbefestigungsteilen (wie z. B. einer Querstange oder eines ähnlichen Bügels (nicht gezeigt) mit dem oberen Batteriesatz 1, das Aufbringen geeigneter Barcodes, Aufkleber und ähnlicher Komponentenidentifizierungsmittel, schließlich die Qualitätskontrolle und die Verlegung zu einem Versandregal oder einem ähnlichen Behälter und dann weiter zu dem Fahrzeugmontagewerk zum Einbau in ein Fahrzeug umfassen.After the welding 1035 When the busbars are finished, there will be a quality control (QC) step and an electrical step 1040 executed. It can e.g. B. Barcodes, which represent the serial number of the various module 10 components, are attached to allow later identification of certain components. Likewise, a check on the electrically connected devices such. B. voltage, temperature sensing module (VTSM, from English. Voltage, temperature sensing module) boards, a voltage, current and temperature sensing module (VITM, from English. Voltage, current and temperature module), a voltage, current and Control module (VICM, from English. Voltage, current and control module) as well as the aforementioned busbars and other exposed electrical contacts can be carried out. An additional check can also be made on the welds that have been used on the busbars or similar devices. Once the verification and similar QC checks have been performed, the finished module 10 can be moved (e.g., by a manual or automated guide car or conveyor) to other workstations on the production site for additional assembly steps. These steps may include assembling the modules 10 into larger package-like components; this can be the attachment of battery trays and cross plates (such as the battery tray 2 and the cross plate 4 of FIG 1 ), the installation of cooling fluid devices (e.g. the one in 1 shown hoses 3, pipes or the like) and a leak test (e.g. using an air mass flow or a similar liquid-free technique) and a pressure test of the same, the attachment of electrical busbars, fuses and the associated electrical cabling and control circuit as well as the Insulation 8 and the cover 9 on the battery tray 2 (also from 1 ), the electrical inspection of the various modules 10 within the battery pack 1, the connection of vehicle fasteners (such as a crossbar or similar bracket (not shown) to the upper battery pack 1, the application of suitable barcodes, stickers and similar component identification means, finally include quality control and relocation to a shipping rack or similar container and then on to the vehicle assembly plant for installation in a vehicle.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100
Zelle
102
Kühlrippe
104
Endplatte
1005
OCV
1010
Rippe hinzufügen
1015
Stapeln
1020
Zusammendrücken
1025
Schachtelrahmen
1030
Rahmen hinzufügen
1030
Rahmen anbringen
1030
Abdeckung hinzufügen
1035
Schweißen der Sammelschienen
1040
QC/Elektrisch
* Fertiges Modul
100
cell
102
Cooling fin
104
End plate
1005
OCV
1010
Add rib
1015
Pile
1020
Squeeze
1025
Box frame
1030
Add frame
1030
Attach the frame
1030
Add cover
1035
Welding the busbars
1040
QC / electrical
* Finished module

Claims (8)

Verfahren zum Zusammenbauen von Batteriesatzkomponenten, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine im Wesentlichen ebene Batteriezelle (100) und eine im Wesentlichen ebene Kühlrippe (102) kombiniert werden, so dass ein zugewandt benachbarter Kontakt dazwischen hergestellt wird; die Zellen- und Rippenkombination von einer Orientierung, in welcher der zugewandt benachbarte Kontakt in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene liegt, in eine Orientierung befördert wird, in welcher der zugewandt benachbarte Kontakt in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene liegt; eine Vielzahl der im Wesentlichen vertikalen Zellen- und Rippenkombinationen zwischen einer Vielzahl von Endplatten (104) entlang einer Achse ausgerichtet wird, die im Wesentlichen normal zu einer ebenen Dimension steht, welche durch den zugewandt benachbarten Kontakt definiert ist, um dadurch einen Stapel zu definieren; der Stapel entlang der im Wesentlichen normalen Achse zusammengedrückt wird; zumindest ein Abschnitt des Stapels in einer tragenden Struktur umschlossen wird; und der Stapel mit einem elektrischen Stromkreis verbunden wird, so dass dadurch ein zusammengebautes Modul gebildet wird, wobei das Befördern umfasst, dass: eine erste Vielzahl der im Wesentlichen vertikalen Zellen- und Rippenkombination, die mit elektrischen Kontaktfahnen in einer ersten Position orientiert ist, entlang einer ersten Fördereinrichtung (1110A) befördert wird; eine zweite Vielzahl der im Wesentlichen vertikalen Zellen- und Rippenkombination, die mit elektrischen Kontaktfahnen in einer zweiten Position orientiert ist, entlang einer zweiten Fördereinrichtung (1110B) befördert wird; und zumindest eine im Wesentlichen feststehende Führung (1140) verwendet wird, um die erste und die zweite Vielzahl der im Wesentlichen vertikalen Zellen- und Rippenkombinationen alternierend zu vermischen.A method of assembling battery pack components, the method comprising: a substantially planar battery cell (100) and a substantially planar cooling fin (102) are combined so that a facing adjacent contact is made therebetween; conveying the cell and rib combination from an orientation in which the facing adjacent contact lies in a substantially horizontal plane to an orientation in which the facing adjacent contact lies in a substantially vertical plane; aligning a plurality of the substantially vertical cell and rib combinations between a plurality of end plates (104) along an axis substantially normal to a planar dimension defined by the facing adjacent contact to thereby define a stack; compressing the stack along the substantially normal axis; at least a portion of the stack is enclosed in a supporting structure; and the stack is connected to an electrical circuit to form an assembled module, wherein the conveying comprises that: conveying a first plurality of the substantially vertical cell and fin combination oriented with electrical tabs in a first position along a first conveyor (1110A); conveying a second plurality of the substantially vertical cell and fin combination, oriented with electrical tabs in a second position, along a second conveyor (1110B); and at least one substantially fixed guide (1140) is used to alternately mix the first and second pluralities of the substantially vertical cell and rib combinations. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Befördern der ersten und der zweiten Vielzahl der im Wesentlichen vertikalen Zellen- und Rippenkombinationen umfasst, dass sie entlang einer Vielzahl von im Wesentlichen parallelen Förderbändern befördert werden, bis zumindest ein Kontakt zwischen den Führungen (1140) und der ersten und der zweiten Vielzahl der im Wesentlichen vertikalen Zellen- und Rippenkombinationen hergestellt ist.Procedure according to Claim 1 wherein conveying the first and second plurality of substantially vertical cell and fin combinations comprises conveying them along a plurality of substantially parallel conveyor belts until at least contact between the guides (1140) and the first and second pluralities made of substantially vertical cell and rib combinations. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Befördern auf zumindest einem Förderband durchgeführt wird.Procedure according to Claim 2 , wherein the conveying is carried out on at least one conveyor belt. Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein Abschnitt des zumindest einen Förderbandes, der verwendet wird, um die Zellen- und Rippenkombinationen von einer im Wesentlichen horizontalen Orientierung in eine im Wesentlichen vertikale Orientierung zu ändern, mit einer mit Nocken (1120) versehenen Struktur und einer Vielzahl von Hebeeinrichtungen (1130) zusammenwirkt, die entlang einer Längsdimension des zumindest einen Förderbandes beabstandet und in Ansprechen auf die mit Nocken (1120) versehene Struktur bewegbar sind, so dass ein Abschnitt zumindest eines der Vielzahl von Hebeeinrichtungen (1130) mit den Zellen- und Rippenkombinationen in Kontakt tritt, um eine Änderung der Orientierung derselben zu bewirken.Procedure according to Claim 3 wherein a portion of the at least one conveyor belt used to move the cell and rib combinations from a substantially horizontal orientation to a substantially vertical orientation change, cooperating with a cam (1120) provided structure and a plurality of lifting devices (1130) spaced along a longitudinal dimension of the at least one conveyor belt and movable in response to the cam (1120) provided structure, so that a portion at least one of the plurality of elevators (1130) contacts the cell and rib combinations to effect a change in orientation thereof. System zum Zusammenbauen eines Batteriemoduls aus einer Vielzahl von einzelnen Batteriezellen (100), wobei das System umfasst: eine Fördereinrichtung (1110) mit einer Vielzahl von Förderbändern, so dass eine erste Zellen- und Rippenkombination, die eine erste Kontaktfahnenorientierung definiert, entlang eines ersten der Förderbänder befördert wird, und eine zweite Zellen- und Rippenkombination, die eine zweite Kontaktfahnenorientierung definiert, entlang eines zweiten der Förderbänder befördert wird; eine Vielzahl von Hebeeinrichtungen (1130), die ausgestaltet sind, um die Orientierung zumindest einer Batteriezelle (100) entlang eines jeden von dem ersten und dem zweiten Förderband zu verstellen; zumindest einen Nocken (1120), der mit zumindest einem der Förderbänder und der Vielzahl von Hebeeinrichtungen (1130) zusammenwirkt, so dass bei einem Kontakt zwischen zumindest einer der Vielzahl von Hebeeinrichtungen (1130) und dem zumindest einen Nocken (1120) die zumindest eine der Vielzahl von Hebeeinrichtungen (1130) mit einer entsprechenden ersten oder zweiten der Zellen- und Rippenkombinationen in Kontakt steht, um eine Änderung der Orientierung derselben zu bewirken; zumindest eine im Wesentlichen feststehende Führung (1140), die mit zumindest einem von dem ersten und dem zweiten Förderband zusammenwirkt, um eine alternierend ausgerichtete Anordnung der ersten und zweiten Zellen- und Rippenkombinationen zu einem Stapel zu begünstigen, während die alternierend ausgerichteten ersten und zweiten Zellen- und Rippenkombinationen in einer im Wesentlichen vertikalen Orientierung stehen; eine Vorrichtung zum Aufnehmen des Stapels von der Fördereinrichtung (1110); eine Vorrichtung zum Zusammendrücken des Stapels, sobald der Stapel zum Aufnehmen an die Vorrichtung geliefert wurde; eine Vorrichtung zum Anordnen eines Abstützrahmens auf dem Stapel, während sich der Stapel in seinem zusammengedrückten Zustand befindet; und eine Vorrichtung zum Befestigen der zumindest einen elektrischen Komponente an dem abgestützten Stapel.A system for assembling a battery module from a plurality of individual battery cells (100), the system comprising: a conveyor (1110) having a plurality of conveyor belts such that a first combination of cells and ribs defining a first tab orientation is conveyed along a first of the conveyor belts and a second combination of cells and ribs defining a second tab orientation is conveyed along one the second of the conveyor belts is conveyed; a plurality of elevators (1130) configured to adjust the orientation of at least one battery cell (100) along each of the first and second conveyor belts; at least one cam (1120) which interacts with at least one of the conveyor belts and the plurality of lifting devices (1130), so that upon contact between at least one of the plurality of lifting devices (1130) and the at least one cam (1120) the at least one of the A plurality of elevators (1130) are in contact with a respective one of the first or second one of the cell and rib combinations to effect a change in orientation thereof; at least one substantially fixed guide (1140) cooperating with at least one of the first and second conveyor belts to promote an alternately aligned arrangement of the first and second cell and rib combinations into a stack, while the alternately aligned first and second cells - and rib combinations are in a substantially vertical orientation; means for receiving the stack from the conveyor (1110); a device for compressing the stack once the stack has been delivered to the device for pickup; means for placing a support frame on the stack while the stack is in its compressed state; and a device for attaching the at least one electrical component to the supported stack. System nach Anspruch 5, wobei die Beabstandung zwischen der Vielzahl von Hebeeinrichtungen (1130) entlang einer Dimension der Fördereinrichtung (1110) derart ist, dass beim Anordnen zumindest einer der ersten und zweiten Zellen- und Rippenkombinationen in die im Wesentlichen vertikale Orientierung durch ein benachbartes Paar der Vielzahl von Hebeeinrichtungen (1130) jegliche schiefe Abweichung der zumindest einen der ersten und zweiten Zellen- und Rippenkombination zumindest solange im Wesentlichen eliminiert ist, bis der Stapel auf der Vorrichtung zur Aufnahme gebildet ist.System according to Claim 5 wherein the spacing between the plurality of elevators (1130) along a dimension of the conveyor (1110) is such that when placing at least one of the first and second cell and rib combinations in the substantially vertical orientation by an adjacent pair of the plurality of elevators (1130) any skewed deviation of the at least one of the first and second cell and rib combinations is at least substantially eliminated until the stack is formed on the device for receiving. System nach Anspruch 5, ferner umfassend einen mechanischen Arm (1160), der ausgestaltet ist, um eine Gruppe der alternierend ausgerichteten ersten und zweiten Zellen- und Rippenkombinationen in eine Position weiterzuschalten, um ein Ende der Gruppe, die sich entfernt von der Aufnahmevorrichtung befindet, zu fassen und die Gruppe zu der Aufnahmevorrichtung hin zu ziehen.System according to Claim 5 further comprising a mechanical arm (1160) configured to index a group of the alternately aligned first and second cell and rib combinations into position to grip an end of the group remote from the containment device and the Group to pull the pickup device. System nach Anspruch 7, wobei die Bewegung des mechanischen Armes (1140) schneller ist als eine Vorschubgeschwindigkeit, die der Gruppe durch die Fördereinrichtung (1110) mitgegeben wurde.System according to Claim 7 , wherein the movement of the mechanical arm (1140) is faster than a feed rate that was given to the group by the conveyor (1110).
DE102013205574.9A 2012-03-29 2013-03-28 HANDLING LARGE FORMAT CELLS FOR QUICK ASSEMBLY Expired - Fee Related DE102013205574B4 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261617171P 2012-03-29 2012-03-29
US61/617,171 2012-03-29
US13/835,858 2013-03-15
US13/835,858 US9048462B2 (en) 2012-03-29 2013-03-15 Method of handling large format battery cells for high speed assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013205574A1 DE102013205574A1 (en) 2013-10-02
DE102013205574B4 true DE102013205574B4 (en) 2021-02-18

Family

ID=49154999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013205574.9A Expired - Fee Related DE102013205574B4 (en) 2012-03-29 2013-03-28 HANDLING LARGE FORMAT CELLS FOR QUICK ASSEMBLY

Country Status (3)

Country Link
US (2) US9048462B2 (en)
CN (1) CN103384015B (en)
DE (1) DE102013205574B4 (en)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9048462B2 (en) * 2012-03-29 2015-06-02 GM Global Technology Operations LLC Method of handling large format battery cells for high speed assembly
US9368827B2 (en) 2013-08-21 2016-06-14 GM Global Technology Operations LLC Horizontal high speed stacking for batteries with prismatic cans
DE102014100574A1 (en) * 2014-01-20 2015-07-23 Teamtechnik Maschinen Und Anlagen Gmbh Battery cell connecting
US9847561B2 (en) 2014-06-20 2017-12-19 GM Global Technology Operations LLC Cell cooling frames with cantilevered side seals
US9508966B2 (en) 2014-07-30 2016-11-29 Ford Global Technologies, Llc Array frame design for electrified vehicle battery arrays
US9728755B2 (en) 2014-07-30 2017-08-08 Ford Global Technologies, Llc Array frame design for electrified vehicle battery arrays
US9666843B2 (en) 2014-07-30 2017-05-30 Ford Global Technologies, Llc Array frame design for electrified vehicle battery arrays
US9871276B2 (en) * 2014-08-07 2018-01-16 GM Global Technology Operations LLC Battery cell cooling plate
KR101678845B1 (en) * 2015-02-05 2016-11-24 리노공업주식회사 A test device
DE102015002197B4 (en) 2015-02-20 2024-02-01 Audi Ag Method for operating a robot and work equipment
DE102015204844A1 (en) * 2015-03-18 2016-09-22 Robert Bosch Gmbh Method and device for connecting battery cells and battery pack, battery module, battery and vehicle
JP6610279B2 (en) * 2016-01-18 2019-11-27 株式会社豊田自動織機 Electrode laminator
US11046533B2 (en) * 2016-07-28 2021-06-29 ETAK Systems, LLC Magnetic track system for transporting batteries at telecommunication sites
US10873111B2 (en) * 2016-08-09 2020-12-22 Wisk Aero Llc Battery with compression and prevention of thermal runaway propagation features
CN109792096B (en) * 2016-10-24 2023-06-02 株式会社村田制作所 Battery pack
CN108075169B (en) * 2016-11-16 2020-05-12 奥动新能源汽车科技有限公司 Special assembling machine for module combination device and battery module
US10756398B2 (en) 2018-06-22 2020-08-25 Wisk Aero Llc Capacitance reducing battery submodule with thermal runaway propagation prevention and containment features
CN108735964B (en) * 2018-07-28 2023-08-29 东莞市德瑞精密设备有限公司 Soft package lithium battery liquid filling machine with long standing time
US10593920B2 (en) 2018-08-13 2020-03-17 Wisk Aero Llc Capacitance reduction in battery systems
DE102020106045A1 (en) 2020-03-05 2021-09-09 Aumann Limbach-Oberfrohna Gmbh Method and device for stacking sheet-like components
KR20220020123A (en) * 2020-08-11 2022-02-18 주식회사 엘지에너지솔루션 automation apparatus for grading battery cells and inserting the battery cells into a battery module

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3622169A1 (en) * 1986-07-02 1988-01-14 Deta Akkumulatoren Device for forming stacks of accumulator plates
US4824307A (en) * 1988-02-11 1989-04-25 Tekmax Inc. Apparatus for vertically stacking battery plates
US5820335A (en) * 1996-04-22 1998-10-13 Cominco Ltd. Apparatus for collecting plates
US20060255533A1 (en) * 2005-05-12 2006-11-16 Tbs Engineering Limited Apparatus For Forming Groups Of Battery Plates
DE102011106690A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Battery pack mounted in motor car, has compressible insulator plate which is arranged beside battery cell and has phase change material

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3519489A (en) * 1968-05-02 1970-07-07 Esb Inc Method of making a battery
US3841915A (en) * 1972-08-31 1974-10-15 Gen Battery Corp Battery, components, and method of making
US4510682A (en) 1982-05-24 1985-04-16 Gnb Batteries Inc. Apparatus and method for assembling battery cell elements
US5454687A (en) * 1990-09-06 1995-10-03 Johnson; Peter E. High speed sorter/stacker
US5129643A (en) * 1990-12-17 1992-07-14 Neids, Inc. Apparatus for stacking pasted battery plates
JP3350189B2 (en) 1993-04-30 2002-11-25 本田技研工業株式会社 Battery box device for electric vehicles
US5840087A (en) * 1996-09-18 1998-11-24 Bell Communications Research, Inc. Method for making laminated rechargeable battery cells
US6800100B2 (en) * 2001-12-10 2004-10-05 Delphi Technologies, Inc. Battery constructed with indexing conveyor system and continuous terminal chain
DE102004028205B4 (en) * 2004-06-09 2006-10-26 Vb Autobatterie Gmbh Device for stacking and transporting plates
US20060177731A1 (en) 2004-07-14 2006-08-10 Amer-Sil S.A. Process for manufacturing plate electrode stackings
US7625665B2 (en) * 2004-11-30 2009-12-01 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery module and end-plate used in the same
US8353970B2 (en) 2010-04-21 2013-01-15 GM Global Technology Operations LLC Method of assembling electric storage battery packs
US9048462B2 (en) * 2012-03-29 2015-06-02 GM Global Technology Operations LLC Method of handling large format battery cells for high speed assembly
US8895173B2 (en) * 2012-12-21 2014-11-25 GM Global Technology Operations LLC Battery module for an electric vehicle, and method of assembly thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3622169A1 (en) * 1986-07-02 1988-01-14 Deta Akkumulatoren Device for forming stacks of accumulator plates
US4824307A (en) * 1988-02-11 1989-04-25 Tekmax Inc. Apparatus for vertically stacking battery plates
US5820335A (en) * 1996-04-22 1998-10-13 Cominco Ltd. Apparatus for collecting plates
US20060255533A1 (en) * 2005-05-12 2006-11-16 Tbs Engineering Limited Apparatus For Forming Groups Of Battery Plates
DE102011106690A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Battery pack mounted in motor car, has compressible insulator plate which is arranged beside battery cell and has phase change material

Also Published As

Publication number Publication date
US9912004B2 (en) 2018-03-06
DE102013205574A1 (en) 2013-10-02
US20130255068A1 (en) 2013-10-03
US9048462B2 (en) 2015-06-02
CN103384015A (en) 2013-11-06
CN103384015B (en) 2016-08-10
US20150255826A1 (en) 2015-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013205574B4 (en) HANDLING LARGE FORMAT CELLS FOR QUICK ASSEMBLY
DE102014111623B4 (en) System and method for stacking a plurality of prismatic battery cells
AT511667B1 (en) RECHARGEABLE ELECTRIC BATTERY
DE102012224041B4 (en) Modularly expandable assembly for a modular motor vehicle battery pack and such a battery pack
EP2593982B1 (en) Battery cell module, battery, and motor vehicle
DE102010048320A1 (en) Rechargeable lithium ion liquid battery
WO2006053353A2 (en) Method and system for joining battery plates to form packs and for placing these packs inside battery cases
DE102016207325A1 (en) Stiff frame made of polymer material for battery module
DE102014112802B4 (en) Cooling contact for a secondary battery
DE212013000154U1 (en) Busbar arrangement with an integrated busbar holder
EP3363059B1 (en) Cell module for storing electrical energie, batterie and enclosure
DE102012224016A1 (en) power feeder
WO2015107194A1 (en) Method and device for producing a cell composite composed of energy-storage cells
DE102016213149A1 (en) Method for producing an electrode unit for a battery cell and electrode unit
DE102011000969A1 (en) Method for producing storage battery of electric storage device, involves providing welding mask on battery cells so that portions of battery cells are projected into compartments of mask, and welding metal plates with battery cells
DE102012215661B4 (en) Laser welded connection and electrochemical device
DE112019005686T5 (en) Battery module with tightly packed cylindrical cells and assembly method
WO2012062423A1 (en) Method and device for producing an electrochemical energy store
EP4115466A1 (en) Method and apparatus for stacking of flat components
DE102017216152A1 (en) Stacking device for multi-layer, flat electrode stacks
DE102017216184A1 (en) Method for producing an electrode stack for a battery cell and battery cell
DE112018008041T5 (en) Battery module and battery pack
DE102017216209A1 (en) Method for producing an electrode stack for a battery cell and battery cell
DE102017216131A1 (en) Method for producing an electrode stack for a battery cell and battery cell
DE102016213135A1 (en) Method and assembly system for producing electrode stacks

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee